【手続補正書】
【提出日】平成18年9月6日(2006.9.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項２】
前記レベル変化手段は、増幅器であり、
前記制御部は、前記検出部が検出した高周波信号の信号レベルが予め定められた閾値よりも大きい場合には、前記レベル変化手段の利得を所定値より小さな利得に設定し、前記検出部が検出した高周波信号の信号レベルが前記閾値よりも小さい場合には、前記レベル変化手段の利得を前記所定値に設定することを特徴とする、請求項１に記載の受信回路。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
まず、高周波信号は、アンテナ１１１において受信される。当該高周波信号は、増幅回路１１３で増幅された後、目的の信号帯域のみを通過させる帯域制限フィルタ１１４を通り、周波数変換回路１１５に入力される。次に、高周波信号は、周波数変換回路１１５において、局部発振器１１６から出力される第１の局部発振信号と混合される。これにより、高周波信号は、第１の中間周波数信号に変換される。その後、第１の中間周波数信号は、帯域制限フィルタ１１７を通り、周波数変換回路１１８に入力される。第１の中間周波数信号は、周波数変換回路１１８で局部発振器１１９から出力される第２の局部発振信号と混合される。これにより、第１の中間周波数信号は、第２の中間周波数信号に変換される。この後、当該第２の中間周波数信号は、後段に接続された回路により種々の処理が施される。以上のような処理を経て、高周波信号が第２の中間周波数信号に変換される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
まず、アンテナ１１１、増幅回路１１３、帯域制限フィルタ１１４、周波数変換回路１１５、局部発振器１１６、帯域制限フィルタ１１７、周波数変換回路１１８および局部発振器１１９が行う動作については、図８に示す受信回路のこれらのものと同様であるので、説明を省略する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
以上のように、可変アッテネータ１１２を制御することにより、電界強度の高い受信信号や、帯域制限フィルタ１１４および１１７の中で最も帯域が狭い帯域制限フィルタ１１７の帯域内に存在する妨害波信号が入力した場合に、第２の中間周波数信号の信号レベルが上昇し、これに伴って、利得制御信号である直流電圧が高くなる。その結果、可変アッテネータ１１２の減衰量が増加し、周波数変換回路１１５のダイナミックレンジが確保され、当該周波数変換回路１１５の飽和動作が防止される（例えば、特許文献１を参照）。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
例えば、無線通信装置が基地局の近くに存在する場合、所望波信号の電界強度は、相対的に大きくなる。このような場合には、可変アッテネータ１１２、増幅回路１１３および周波数変換回路１１５は、受信信号を増幅する必要がない。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
しかしながら、図９に示す受信回路では、所望波信号の電界強度が十分に大きい場合であっても、増幅回路１１３は、予め定められた一定の利得および電流値により受信信号を増幅している。そのため、図９に示す受信回路では、所望波信号の電界強度が十分に大きく、増幅処理が不要な場合にも、増幅回路１１３において、一定利得および電流を用いて増幅が行われてしまう。その結果、受信回路において無駄な消費電力が発生する。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
ここで、本実施形態に係る受信回路の特徴部分であるレベル検出回路３２およびレベル制御回路３３について説明する。本実施形態に係るレベル検出回路３２は、帯域制限フィルタ１４の出力を基に、受信信号の信号レベルを検出する。そして、レベル検出回路３２は、当該受信信号の信号レベルが所定レベルよりも大きい場合には、当該受信信号の信号レベルの大きさに応じた大きさを持つ直流電流を発生する。レベル制御回路３３は、入力してきた直流信号を、増幅回路１３の動作を制御するのに適した信号レベルを持つ制御信号に変換する。具体的には、レベル制御回路３３は、上記直流電流が最大値をとるときに制御信号の信号レベルが最小値をとり、直流電流が最小値をとるときに制御信号の信号レベルが最大値をとるように、制御信号を生成する。すなわち、レベル制御回路３３は、直流電流の最大と最小を反転させたような制御信号を生成する。なお、レベル制御回路３３は、直流電流が出力されてこない場合には、最大値の信号レベルを有する制御信号を出力する。そして、増幅回路１３は、レベル制御回路３３から入力してくる制御信号の信号レベルに応じた利得により、受信信号を増幅する。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
以上のように、レベル検出回路３２およびレベル制御回路３３は、所定強度よりも小さな受信信号が入力してきた場合には、予め定められた一定の利得で増幅回路１３を動作させる。一方、レベル検出回路３２およびレベル制御回路３３は、所定値よりも大きな受信信号が入力してきた場合には、上記一定の利得よりも小さな利得で増幅回路１３を動作させる。これにより、増幅回路１３の動作がフィードバック制御され、レベル検出回路３２において検出される受信信号のピーク値が、一定の強度以上になることが防止される。その結果、周波数変換回路１５に非常に大きな信号レベルの受信信号が入力することが防止され、当該周波数変換回路１５が飽和動作することが防止される。すなわち、飽和動作を原因として急激に増加する混変調及びインターモジュレーションが抑圧され、無線通信装置の受信性能の劣化が抑制される。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６０】
出力回路６２は、上記コレクタ電流を整流して、当該コレクタ電流の大きさに応じた直流信号に変換し、レベル制御回路３３に対して出力する。次に、レベル制御回路３３は、入力してきた直流信号を、増幅回路１３の動作を制御するのに適した直流値を持つ制御信号に変換する。具体的には、レベル制御回路３３は、上記直流電流が最大値をとるときに制御信号の信号レベルが最小値をとり、直流電流が最小値をとるときに制御信号の信号レベルが最大値をとるように、制御信号を生成する。この後、当該制御信号は、増幅回路１３に入力する。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６３】
以上のように構成された増幅回路１３では、定圧電源から、トランジスタ５６のエミッタ下の接地方向へと電流が流れる。そして、トランジスタ５６は、ベースに入力してくる入力信号を増幅し、トランジスタ５７は、トランジスタ５６の利得をレベル制御回路３３からの制御信号のレベルに従って制御する。これにより、出力回路５４からは、増幅された入力信号の信号レベルが出力されるようになる。それでは、以下に、当該増幅回路１３の具体的な動作について説明を行う。まず、通常動作について説明を行う。ここで、通常動作とは、アンテナ１１が受信した信号の強度が、周波数変換回路１５のダイナミックレンジを上回らない程度の信号強度である場合に、増幅回路１３で行われる動作である。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６４】
まず、レベル制御回路３３からの出力電圧（トランジスタ５７のベース電圧）は、トランジスタ５６、トランジスタ５７および出力回路５４がそれぞれ飽和動作をしないような適切な値に設定されている。このとき、受信信号は、トランジスタ５６により増幅され、トランジスタ５７のエミッタに入力する。そして、トランジスタ５７のコレクタから出力された信号は、出力回路６２を通って帯域制限フィルタ１４に出力される。すなわち、増幅回路１３は、アンテナ１１から出力されてきた信号を、一定の利得によって増幅して、帯域制限フィルタ１４に出力している。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６５】
次に、アンテナ１１が受信した信号のレベルが、周波数変換回路１５のダイナミックレンジを上回るような信号レベルである場合に、増幅回路１３で行われる動作について、説明を行う。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６６】
まず、周波数変換回路１５のダイナミックレンジを上回るような信号レベルの信号が、アンテナ１１において受信された場合、レベル制御回路３３が出力する制御信号の電位が、通常動作時よりも下がる。レベル制御回路３３が出力する制御信号の電位が下がると、トランジスタ５６のコレクタの電位が下がり、増幅用トランジスタ５６は次第に飽和動作を行うようになる。飽和動作が始まると電流増幅率（hFE＝Ｉc／Ｉb）が下がるため、トランジスタ５６のコレクタから出力される信号が下がるため利得が減少する。また、飽和動作により、トランジスタ５６のベース電流が増加することにより、インピーダンス素子５２の電圧降下が大きくなりベースの電位が下がる。その結果、エミッタを流れる電流が減少する。すなわち、トランジスタ５６を流れる電流と利得とが同時に減少する。このように、本実施形態に係る増幅回路１３によれば、トランジスタ５７のベースの電位を制御することによって、トランジスタ５６の利得および電流を制御することが可能となる。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６７】
なお、閾値よりも大きな受信信号が増幅回路１３に入力してきた場合には、利得と電流を両方を同時に減少させるために、バイアス回路５１の出力電圧を下げるような回路が、図４の代わりの回路として考えられる。しかしながら、このような回路は、利得及び電流を減少させることができる受信信号のレベルの上限が低いという問題を有する。以下に図５を参照しながら詳しく説明する。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６８】
上述したように、閾値よりも大きなレベルの受信信号が増幅回路１３に入力してきた場合には、バイアス回路５１の出力電圧を下げることにより、トランジスタ５６の利得を減少させている。このような方法によりバイアス回路５１の出力電圧を下げた場合、当該バイアス回路５１の出力電圧は、０Ｖである。この場合、図５に示す通り、増幅用トランジスタ５６が動作をする電圧ＶＱ１（ｏｎ）を上回る信号がトランジスタ５６のベースに入力した場合、増幅用トランジスタ５６は、その期間動作を行ってしまい後段の回路に増幅した信号を出力してしまう。入力される信号レベルが更に増加した場合、利得制御が不可能となり信号レベルに応じた信号を出力すると同時に電流も消費してしまうことになる。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６９】
以上のように、本実施形態に係る受信回路によれば、帯域制限フィルタ１４の出力に基づいて、増幅回路１３のフィードバック制御を行っている。当該帯域制限フィルタ１４から出力される信号は、所望信号波に加えて妨害信号波も含んでいる。そのため、所望信号波よりも大きな信号レベルを持った妨害波信号が入力してきた場合に、受信回路は、当該妨害波信号と所望波信号とをあわせた信号レベルを検出でき、これに基づいて、ＡＧＣ制御を行うことができる。その結果、従来の受信回路のように、所望波信号よりも大きな妨害波信号が入力した場合に、妨害波信号の信号レベルが検出されないことを原因としてＡＧＣ制御が行われないという問題が発生しない。すなわち、周波数変換回路１５に、ダイナミックレンジを大きく上回る信号が入力するという問題が発生しない。その結果、受信回路の受信性能を向上させることができる。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７０】
また、本実施形態に係る受信回路によれば、受信回路の消費電力を抑制することができる。従来では、十分大きな信号レベルを持った信号を受信した場合にも、増幅回路１１３において受信信号を一定の利得および電流で増幅していた。これに対して、本実施形態に係る受信回路によれば、十分大きな信号レベルを持った信号を受信した場合には、増幅回路１３は、利得および電流を減少させることで適正な強度に受信信号を増幅している。すなわち、増幅回路１３を流れる電流値を従来に比べて抑制することができ、受信回路の消費電力を抑制することができる。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７１】
また、本実施形態に係る受信回路によれば、アンテナ１１と増幅回路１３との間に、可変アッテネータが設けられない。そのため、当該可変アッテネータが設けられることによる信号のロスの問題が生じない。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７３】
なお、本実施形態に係る受信回路によれば、制御信号は、増幅回路１３の利得を制御するものとしているが、当該制御信号が制御するものは、これに限らない。例えば、当該制御信号は、増幅回路１３の利得の制御に用いられる代わりに、増幅回路１３とアンテナ１１との間に新たに設けられた可変アッテネータの減衰量を制御するようにしてもよい。ただし、可変アッテネータの減衰量が制御される場合には、可変アッテネータの挿入ロスの問題は、解決できない。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７６】
ここで特定のインピーダンスを持つインピーダンス素子７５は接地されている。またトランジスタ８２および８３のベースならびにトランジスタ８１および８４のベースは共通接続されてローカル信号が入力される。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８４】
【図１】本発明の一実施形態に係る受信回路の構成を示したブロック図
【図２】レベル検出回路の構成例を示した図
【図３（ａ）】インピーダンス素子６３に入力する信号の波形を示した図
【図３（ｂ）】バイアス回路６１の出力電圧Ｖａと、周波数変換回路１５のダイナミックレンジを上回る瞬間におけるエミッタへの入力信号のレベルと、トランジスタ６４がオンする際のベース−エミッタ間の電圧Ｖｂｅとの関係を示した図
【図４】増幅器の構成例を示した図
【図５】増幅器への入力信号の信号レベルと、増幅後の信号の電流値とを示した図
【図６】レベル検出回路のその他の構成例を示した図
【図７】トランジスタ７８のベースの電圧波形およびバイアス回路７１を流れる電流波形を示した図
【図８】従来の受信回路の構成を示したブロック図
【図９】従来の受信回路の構成を示したブロック図
【図１０】妨害波信号を含んだ高周波信号を示した図